Węglowodory aromatyczne

-karcynogeny są wszędzie.

Spalanie paliw naturalnych, a

zdrowie człowieka.

(WWA, pył, dym)

Agata Rzekanowska

Zanieczyczczenia

powietrza



Pyłowe:

–

Substancje stałe o różnym stopniu rozdrobnienia.

–

I różnej przenikalności w głąb dróg oddechowych.

–

W pęcherzykach płucnych odkładają się ziarna

wielkości 1-5 mikrometrów.

–

Stopień zapylenia określa się jako ilość mg pyłu na

m

3

, lub ilość cząstek pyłu na cm

3

.



Gazowe

–

np. tlenki węgla, siarki, azotu,związki ołowiu, innych

metali,

zw. fluoru

,



Związki organiczne zaabsorbowane na pyłach:

węglowodory alifatyczne, aromatyczne i ich poch.

chlorowcowe.

Pyły, dymy



Pyły w zależności od działania biologicznego możemy podzielić

na;

–

Pyły o działaniu zwłókniającym (pylicowym)-pyły

pochodzenia mineralnego, zawierające poch. krzemu -

powodują wzrost tkanki łącznej w płucach.

–

Pyły alergizujące; sub. ograniczne – pyły bawełny konopi,

tytoniu, herbaty, sierści zwierzęcej,...- po wniknięciu mogą

powodować uczulenie.

–

Pyły o działaniu drażniącym – nierozpuszczalne ciała stałe;

szkło, węgiel kamienny, rudy żelaza - mogą powodować

nieżyty dróg oddechowych.

–

Pyły toksyczne – związki chem. rozpuszczalne w płynach

ustrojowych – np. zw. fluoru, ołowiu, chromu.

–

Pyły radioaktywne zawierające pierwiastki radioaktywne.



Cząstki organiczne zawieszone w
powietrzu można podzielić na
nierozpuszczalne w benzenie
(mikroorganizmy, pyłki roślinne), oraz na
rozpuszczalne.



Frakcja rozpuszczalna w benzenie
zawiera substancje potencjalnie
rakotwórcze – jak benzo(alfa)piren, inne
wielopierścieniowe węglowodory (WWA).



Badano wyciągi z substancji zawieszonych

w atmosferze na zwierzętach;

–

Działanie rakotwórcze było silnie

wyrażone po wstrzyknięciu podskórnym.

–

Słabiej po wprowadzeniu do dróg

oddechowych.

–

Lecz gdy do dróg oddechowych podano

także hematyt, lub cząstki

węgla,działanie rakotwórcze znacznie się

nasilało.
(wynik adsorpcji – przedłużenie czasu

przebywania w płucach)

Wielopierścieniowe

węglowodory aromatyczne

(WWA)



Grupa związków zawierających w cząsteczce

od 2 do13 skondensowanych pierścieni

aromatycznych w ułożeniu linowym, kątowym

lub klaserowym.



Są wszechobecne w środowisku człowieka.



Powstają;

–

W warunkach niepełnego spalania zw. org.

–

W reakcji pirolizy zw.org. w wielu procesach

przemysłowych.

–

Nieznaczna ich ilość powstaje pod wpływem

mikroorganizmów glebowych

–

Syntetyzowane przez niektóre glony morskie



Stopień skażenia środowiska przez WWA

związany jest z;

–

Rozwojem przemysłu,

–

Rozwojem motoryzacji,

–

Odległością od źródeł emisji.



Głównymi źródłami są;

–

Przemysł petro- i karbochemiczny,

–

Silniki samochodowe,

–

Spalanie materiałów opałowych,

–

Ścieranie opon i asfaltu,

–

Palenie papierosów i tytoniu (ok.153

różnych WWA oraz ich alkilowych i

metylowych pochodnych)

–

Wybuch wulkanów

–

Pożary lasów



Przykłady WWA;



Naftalen



Antracen



Benzoantracen



Dibenzoantracen



Benzopiren



Dibenzopiren



Chryzen



Fluoranten



Benzofluoranten



Fenantren



Benzoperylen

naftalen

antracen

chryzen

benzo(a)piren

fenantren

Wchłanianie



3 drogi;

–

ukł. oddechowy – pary, substancje

zaabsorbowane na cząstkach pyłu,

–

ukł. pokarmowy – ze spożywaną żywnością.

–

przez skórę – ekspozycja zawodowa w skutek

bezpośredniego kontaktu.



Po wniknięciu do organizmu przenoszone

są do narządów i tkanek. Łatwo przenikają

przez błony biologiczne.



Tworzą depozyt w tkance tłuszczowej i

gruczole sutkowym.

Metabolizm



Reakcje pierwszej fazy

–

Z udziałem enzymów mikrosomalnych
(cytochrom P-450 1A1)

–

Powstają

epoksydy

z których pod wpływem

hydrolazy epoksydowej powstają
dihydrodiole, z nich dihydrodiol-epoksydy.

–

dihydrodiol-epoksydy

są związkami

elektrofilowymi zdolne do kowalencyjnego
łączenia się kowalencyjnego z DNA, RNA i
białkami. (właściwości mutagenne)



Reakcje drugiej fazy

–

Powstające przejściowe metabolity
np. Dihydrodiol mogą być sprzęgane
z kwasem siarkowym, glukuronowym
i z glutationem.

–

Reakcje te spełniają

funkcję

detoksykacyjną.

Wydalanie



Metabolity WWA po sprzęgnięciu z
kwasami siarkowym,
glukuronowym i glutationem
wydalane są głównie w z

żółcią

, w

znacznie mniejszym stopniu z

moczem

.

Toksyczność



Mutagenność, karcerogenność

–

Metabolity WWA –

epoksydy

– alkilują

zasady DNA i RNA, oraz wiele

receptorów białkowych o charakterze

nukleofilowym.



Indukcja enzymów cytochromu 450

–

Szczególnie podrodziny CYP1A1,

może wpływać to na metabolizm

innych ksenobiotyków (leków) i

zmianę ich działania.

Zatrucia



Ostrych zatruć nie stwierdza się.



Notuje się;

–

Wzrost liczby nowotworów płuc u
palaczy, oraz pracowników narażonych na
emisję dymów i pyłów w pieców
węglowych i smoły.

–

Istnieje związek miedzy pracą w przemyśle
koksowniczym, stalowym, gumowym,
hutnictwie aluminium, a zwiększoną liczbą
zachorowań na inne nowotwory.

Względny współczynnik

kancerogenności (WWK)



Benzo(a)piren przyjęto za związek
wzorcowy (WWK=1)



Silniejszym kancerogenem od
niego jest

dibenzo(a,h)antracen

(WWK=5)



WWK=0,1 dla benzo(a)antracen,
benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten,
indeno(1,2,3-c,d)piren.

Naftalen



Otrzymywany przez suchą destylacje węgla.



Narażenie na naftalen drogą inhalacyjną

może pochodzić z dwóch źródeł;

–

Zawodowe związane z jego produkcją

–

W domach - preparaty przeciwmolowe



Doustna dawka śmiertelna naftalenu wynosi

ok.

2g

.



Związek ten jest szczególnie niebezpieczny

dla dzieci poniżej 6 roku życia.

Naftalen – wchłanianie,

metabolizm, wydalanie



Szybko wchłaniany u dzieci, wchłania się przez układ

oddechowy.



Utleniany do 1,2 epoksydu przez cytochrom P-450.



Epoksyd może ulec;

–

Przegrupowaniu do 1-naftolu i następnie dalszej

hydroksylacji

–

Hydratacji- powstaje dihydronaftalenodiol

Wszystkie metabolity zawierające grupy fenolowe są

sprzęgane z kwasami siarkowym, glukuronowym i w tej

postaci wydalane z moczem.

–

Lub

reakcji z glutationem

, w której powstaje kwas

naftylomerkaptopurynowy (szybki proces

detoksykacji) wydalany z żółcią.

Zatrucia



Zatrucia ostre – dane z początku XXw., przyjmowanie w

celach samobójczych. U niedoszłych samobójców

występowała katarakta prowadząca do ślepoty, oraz

objawy ze strony układu pokarmowego.



Zatrucia przewlekłe – u osób przechowujących duże

ilości preparatów przeciw molom mogą wystąpić

–

ze strony ukł. pokarmowego: uporczywe bóle brzucha,

wymioty, biegunki

–

Ze strony ukł. nerwowego; bóle głowy, zaburzenia

koncentracji, nawet drgawki

–

Zaburzenia hematologiczne np.anemia hemolityczna

–

Zapalenia nerwu wzrokowego,uszkodzenia rogówki,

katarakta.



NSD dla naftalenu wynosi 20
mg/m3



Względny współczynnik
karcerogenności (WWK) dla
naftalenu wynosi 0,001.